Продольная асимметрия

Новые научные открытия, современная политика, экономика и культура

Модераторы: administrator, moderator

Продольная асимметрия

Сообщение bykovsky » 29.08.2010 12:16

Тема вынесена на Форум: «Инновационные проекты для наукограда в Сколково», полный текст высказанного предложения здесь http://www.medvedev-da.ru/forum.php?PAG ... 2&TID=3516
Кто помнит физику?

«Для развития и реализации программы «Нанотехнологии» было бы крайне полезно провести следующий эксперимент.
Необходим ускоритель частиц с перпендикулярным сведением пучков (в общем случае варьируемый угол в пределах 0 -180). Физически такой прибор это несколько усложненный электронный микроскоп с мишенью в виде второго пучка частиц. Электронные микроскопы стоят до 300 000$, здесь речь идет о необходимости некоторого изменения конструкции и проведении направленных исследований, что потребует несколько больших затрат. Но в итоге позволит, не только прояснить многие моменты физики частиц, но и создать новый инструмент с высокими разрешающими возможностями. Параметры проекта 1.5 – 2 года работы и бюджет 3-6 миллионов долларов.
Принципиальная схема опыта проста: перпендикулярное сведение пучков электронов, протонов, гамма квантов с варьируемыми углами сведения пучков частиц. Энергия частиц, от нескольких долей электрон вольт до нескольких тысяч, максимально 50 КэВ. Энергия в пределах стандартного ЭМ.
При использовании предлагаемой схемы, есть возможность проверить многие возникшие в последнее время идеи, в области квантовой химии, причем метод изучения и оборудование ненамного превысят сложность и стоимость эксплуатации стандартно выпускаемых РЭМ (Растровый Электронный Микроскоп).
В общем, осуществление проекта по силам любой лаборатории ФИАН или профильному производству ВПК.
О физической сути эксперимента.
Обычных ускорителей со встречным сведением пучков в данное время, построено несколько десятков, апофеозом которых является знаменитый БАК. Но не смотря на их многочисленность, все существующие ускорители работают только со встречными пучками. Уже одно это оправдывает идею перпендикулярного ускорителя.
На первый взгляд, сведение пучков перпендикулярно или под различными острыми и тупыми углами, не кажется разумным. Поскольку, при таком способе сведения пучков теряется часть или даже большая часть энергии.
Но, энергия в нашем случае не самое главное, при данной схеме важна не энергия, а прецизионная калибровка частиц на предварительном этапе и последующий статистический анализ.
В обсуждаемом опыте иные плюсы и их множество. Не являясь физиком теоретиком, но имея достаточный опыт работы инженера-наладчика, могу заявить.
Мой опыт говорит - для дальнейшего развития физики, химии, и областей связанных с нанотехнологиями, насущно необходимо экспериментальным путем, точно найти истинную конфигурацию электрических полей свободных электронов.
Что касается традиционных схем ускорителей, то здесь проявился эффект Хоторна - сверхожидания от запланированного - чрезмерная вера в надежно апробированную методику.
Обратим внимание, согласно самым общим законам: причинность, энтропия, законы сохранения - ускорение частиц в поле, просто обязано быть связано с появлением продольной асимметрии в структуре частиц. Последнее и необходимо проверить экспериментально, а заодно и многое другое. Поскольку всякий неординарный «ненормальный» эксперимент, приносит много такого, что даже не обсуждалось при его планировании. И данный эксперимент стоит гораздо дешевле, чем споры и рассуждения о его целесообразности. Ясность стоит денег, к тому же в темных углах, всегда прячется что-нибудь такое, что делает оправданным пошарить в темноте. А не понравиться изделие самим, на такую штуковину всегда можно найти покупателя.
Техническая реализация.
Необходимость создания высокой плотности (концентрации) частиц в точке пересечения пучков для профильного предприятия не представляется сложной задачей, так как может быть решена стандартными методами фокусировки.
Рассеянные частицы попадают на два экрана: два пересекающихся луча - два экрана. Наличие или отсутствие асимметрии проверяется методами статистического анализа. С технической и методологической точки зрения опыт вполне осуществим и даже не сложен.
Физическая сущность явления.
Под продольной асимметрией, подразумевается изменение конфигурации кулоновского поля заряженных частиц, как реакция на действие градиента поля. СТО, как известно, также указывает на похожую по смыслу асимметрию - сокращение продольных размеров релятивистских частиц.
Здесь подразумевается несколько иное - не сокращение, а «сжатие». Но за такие деньги можно проверить обе идеи… Так же возможно появление неких гармоник, связанных с несимметричным перераспределением плотности кулоновского поля, как продолжение квантовой механики. Но различие трактовки физической сути асимметрии не отменяет необходимости ее проверки экспериментальным образом.
Частица реагирует на внешнее поле индукцией и инерцией, а в микромире это вполне может быть связано с изменением конфигурации кулоновского поля. И здесь интересны обе версии - асимметрия частиц после ускорения при движении по инерции, и асимметрия в процессе ускорения, последнее есть эффект Унру.
В случае встречных пучков, обнаружение продольной асимметрии частиц, технически невозможно, при любой, даже многократно большей энергии. А поскольку на традиционных ускорителях пучки сводятся только строго параллельно и только навстречу, то при такой схеме даже случайно возникшие аномалии не могут создать никакой статистики.
Тогда как для большинства областей техники имеют значения напряжения, не миллиарды, а сотые и тысячные доли вольта.
Некоторые технические аспекты.
Обратим внимание, оба пучка, сканирующий и луч мишени - в случае пересечения под острым углом однонаправлено (вдогон) будут иметь равную собственную энергию, при небольшой разнице относительной скорости (калибровка скорости подобно сопротивлению электрического моста). Отсюда пучки электронов луча мишени и сканирующий лу, могут иметь энергию 50эВ или 50КэВ, но относительную энергию действия одной частицы на другую только один 1эВ или даже только доли эВ.
Поэтому рассеяние частиц при самых малых скоростях создаёт совершенно новые возможности и даст такие же неожиданные результаты. Собственно речь идет о естественном развитии растровых электронных микроскопов в область микромира.
Опять же, в данной концепции, речь идет не о простой замене «мишени» в электронном микроскопе, а совмещении квантовой статистики с иным базисом данных. Собственно, отсутствие данного метода, и есть причина, отсутствия каких-либо результатов в данном вопросе в наше время, несмотря на то, что существующие ускорители достигли энергии мега величины.
Напомним, как и в случае с опытом на двух щелях: пока эксперимент не поставлен, никто в принципе не может предвидеть результата. Так же и здесь - наличие «асимметричного результата» рационально просто проверить техническими средствами. Хотя бы потому, что подобный эксперимент никем не проводился, и данная область явлений никем не изучалась, а между миром квантомеханических явлений и макромиром должен быть некий мостик - сохраняющий преемственность законов природы. И через этот «мостик» можно пройти в мир новых технологий, которые принято отождествлять с приставкой нано.
Атомные орбитали.
Исходя из соображений все тех же самых общих законов физики, частицы в свободном состоянии, вне атома, обязательно должны иметь некие протоструктуры, ответственные за состояние атомных орбиталей частиц в составе атома (s,p,d,f,g…). Атомные орбитали, как свойство атома, не могут возникать из ничего - без соответствующей фундаментальной организации полевой формы материи на уровне протоструктуры частиц.
Учитывая энергию квантовых переходов в атоме водорода - порядка от мили вольт до десятков электрон вольт, то для луча мишени наиболее перспективной можно считать энергию: 0-100эВ.
И в пределах этой энергии ожидается изменение конфигурации плотности электрического поля частиц, ответственные за состояния орбиталей.
Поэтому с самого начала, имеет смысл, заложить в конструкцию обсуждаемого «перпендикулярного» ускорителя, возможность изменения энергии и угла сведения пучков. По сути, комнатный ускоритель, есть все тот же «карандаш» в руках советского космонавта, вместо шариковой ручки в руках астронавта. 1 рубль против миллиона долларов при несоизмеримо большей эффективности.
Преимущество двух экранов.
Поскольку данный прибор, не имеет камеры Вильсона или глубокой фотоэмульсии, то для фиксации результата рассеяния, необходимо иметь просто два экрана и прецизионно точно контролировать начальные параметры частиц. Известная начальная энергия и угол отклонения частицы, при последующей компьютерной обработке каждого акта рассеяния, в сумме точно покажут реальную объемную графику кулоновского поля частицы (эмерджентность). Эмерджентность возникает именно в виду программного перевода регистрируемых мест попадания частиц в угол отклонения и отсюда появления возможности «рисовать» графику кулоновского поля частиц.
Имеется в виду, что при изменении энергии в пределах 0 - 100эВ, здесь должны проявиться аномалии связанные с квантовыми состояниями микромира частиц, в своей совокупности определяющие орбитали и другие квантовые числа, а дальнейшее возрастание энергии частиц приведет к изучению природы ядерных сил и явлений связанных с ХЯС (ядерная трансмутация).
Еще и еще раз подчеркнем, опыт крайне полезен при всем диапазоне энергий, но все же наиболее интересна энергия от нуля до ста электрон вольт, как касающееся всех областей химии и биологии.

Опыты и явления - относящиеся к обсуждаемому эксперименту:
Двухщелевая интерференция (природа явления).
Эффект Мессбауэра. Куперовские пары.
Эффект предшествования-задержки (эффект Хааса).
Квантовая телепортация (эффект Хатчисона, проверить фантастика или реальность - а вдруг...).
Квантовая декогерентизация (твердотельные квантовые компьютеры на ядерных спинах - а почему нет??).
Эффект Холла
Эффект Рамзауэра, аномальное рассеяния медленных электронов нейтральными атомами . Экспериментально подтверждение волновой природы электрона.
Эффект Джозефсона - явление протекания сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика.
Эффект аномального пропускания X. Бормана.
Эффект Ааронова – Бома, Эффект Казимира.
Рассеяния атомов при малых скоростях.
Рассеяния атомов при малых относительных скоростях представляет большой интерес, поскольку в этом случае заметно проявляются волновые квантовомеханические свойства частиц. До последнего времени в экспериментах с ультрахолодными атомами не удавалось точно контролировать скорости атомов до рассеяния, потому что величины скоростей у охлажденной группы атомов обычно имели большой разброс. Новые эксперименты, выполненные в университете Yale, позволили решить эту проблему. Два облака атомов цезия, охлажденных до температуры 1К, подбрасывались на высоту в несколько сантиметров и изучалось их взаимодействие вблизи верхней точки траектории. По задержке в достижении верхней точки определялись относительные скорости. Скорости атомов до и после рассеяния контролировались с помощью лазерной техники. В верхней точке траектории атомы взаимодействовали в течение достаточно длительного времени без постороннего воздействия, неизбежного в магнитных или лазерных ловушках. Наблюдались s и p волны рассеяния и интерференция между ними. Была найдена относительная энергия, при которой происходило взаимное гашение s волн, и облака атомов проходили друг сквозь друга без рассеяния. Данная методика может оказаться полезной для создания сверхточных атомных часов.
Взято: http://ufn.ru/ru/news/1999/2/
Источник: http://publish.aps.org/FOCUS/
Комментарий к опыту с медленными частицами:
При всех достоинствах, тем не менее, здесь отсутствует возможность плавного изменения скорости частиц и регистрируемая статистика, по крайней мере, в обсуждаемом выше виде - двух пучков и двух экранов.»
А что если
bykovsky
Человек
 
Сообщения: 1014
Зарегистрирован: 05.12.2007 20:08
Откуда: Казахстан

Re: Продольная асимметрия

Сообщение bykovsky » 01.09.2010 8:05

«Цитата:
Для того чтобы построить настоящий, трехмерный, портрет протона и узнать распределение партонов в пространстве, требуются гораздо более тонкие эксперименты, чем те, которые были возможны 40 лет назад. Такие эксперименты физики научились ставить совсем недавно, буквально в последнее десятилетие. Они поняли, что среди огромного количества разных реакций, которые происходят при столкновении электрона с протоном, есть одна особенная реакция — глубоко-виртуальное комптоновское рассеяние, — которая и сможет рассказать о трехмерной структуре протона.
Цитата:
в ноябре 2008 года появилась интересная теоретическая статья, в которой утверждается, что быстро летящий протон должен иметь вид не плоского диска, а двояковогнутой линзы. Так получается потому, что партоны, сидящие в центральной области протона, сильнее сжимаются в продольном направлении, чем партоны, сидящие на краях. Было бы очень интересно проверить эти теоретические предсказания экспериментально!
http://elementy.ru/lib/431034 »
А что если
bykovsky
Человек
 
Сообщения: 1014
Зарегистрирован: 05.12.2007 20:08
Откуда: Казахстан

Re: Продольная асимметрия

Сообщение bykovsky » 25.02.2018 9:28

Физики из МТИ открыли новую форму света

Если вы включите два фонарика и скрестите их лучи, ничего особенного не произойдет. Причина в том, что фотоны не взаимодействуют между собой. Однако что, если бы это было не так, и частицы света могли притягивать и отталкивать друг друга подобно обычным атомам? Возможно, в таком случае лучи света, встречаясь, усиливали бы друг друга и сливались в единый светящийся поток.
Это кажется пустыми фантазиями, осуществление которых невозможно при существующих законах физики. Однако ученые из Массачусетского технологического института заставили фотоны взаимодействовать. В их эксперименте, о котором рассказывает Science Daily, три световые частицы слипались, формируя совершенно новый вид света.
Первые успешные эксперименты прошли еще в 2013 году, когда впервые было зафиксировано взаимодействие пары фотонов. В новой работе ученые заинтересовались, возможно ли связать три и более световые частицы. Для этого они пропустили очень слабый лазерный луч сквозь плотное облако ультрахолодных атомов рубидия. На выходе фотоны оказались объединены в пары и триплеты. В отличие от свободных фотонов, которые не имеют массы и движутся с скоростью 300 000 км/c, эти структуры приобрели массу доли электрона и замедлились примерно в 100 000 раз.
Для объяснения феномена была разработана специальная физическая модель. По мнению авторов, путешествуя сквозь плотное рубидиевое облако, немногочисленные фотоны перескакивают с одного атома на другой. При этом они становятся так называемыми поляритонами — наполовину фотонами, наполовину атомами. Поляритоны способны взаимодействовать, соединяясь через свои атомные составляющие. На выходе из облака поляритоны вновь превращаются в фотоны, но сохраняют связь. Можно сказать, что фотоны «запоминают» произошедшее с ними внутри облака.
Связанные фотоны можно рассматривать в качестве запутанных, что позволяет использовать их для связи, например, в оптоволокнах. Это открывает новые возможности для распространения информации и квантовых вычислений. Команда надеется, что сможет обнаружить и другие интересные взаимодействия фотонов — например, отталкивание или даже образование правильных узоров или кристаллов.

https://hightech.fm/2018/02/16/light-fo ... yandex.com
https://hightech.fm/2018/02/16/light-form
http://www.astronomy.ru/forum/index.php ... 23782.8740
ИМХО
Иначе, открыто новое свойство света – образовывать структуры, возможно, это начало в длинном перечне новых свойств и списке приборов использующих данные свойства. В смысле, рубидий, придал фотонам или создал одни свойства, осмий или нечто иное – совсем другие, с иными возможностями. Например, опыт Лебедева в контексте новых свойств, вполне может быть положительным. То есть, свет передаст часть импульса, но и часть энергии.
Что еще раз говорит в пользу возвращения к опыту Лебедева на новой базе, с глубоким вакуумом и в разреженной атмосфере паров рубидия или еще чего неизвестного.
Поскольку при буквальном изложении опыта Лебедева, имеет место изобретение Вечного двигателя, но без указания «добротности», тогда как в реальности, возможно, отраженные фотоны, вовсе не тождественны падающим.
«Исследователи из Мичиганского университета (США) открыли неожиданное свойство света, на основе которого могут появиться «оптические батареи» — солнечные элементы без полупроводников.
«Вы можете весь день заниматься уравнениями движения, но так и не заметить эту возможность, — говорит ведущий автор исследования Стивен Рэнд. — Нас всех так учили. Это очень странное взаимодействие. Именно поэтому физики до сих пор не могли его увидеть».
http://sfiz.ru/news/fopen/
Излучение обладает электрической и магнитной составляющими. Считалось, что воздействие магнитного поля излучения настолько слабо, что им можно пренебречь. Г-н Рэнд и его коллеги обнаружили, что при должной интенсивности, когда свет проходит через материал, не проводящий электричество, световое поле способно создавать магнитное воздействие, которое в 100 млн раз сильнее, чем предсказывалось ранее. В этих условиях магнитное воздействие по своей силе эквивалентно электрическому.
«В нынешних фотогальванических элементах свет проникает в материал, поглощается и производит тепло, — рассказывает г-н Рэнд. — Здесь мы ожидаем получить очень низкую тепловую нагрузку. Энергия запасается в магнитном моменте, а не в поглощаемом свете. Интенсивную магнетизацию можно вызвать интенсивным излучением, после чего она становится чрезвычайно вместительным источником энергии».
«Для производства современных солнечных ячеек требуется особая обработка полупроводниковых материалов, — говорит г-н Фишер. — А нам нужны всего лишь линзы для фокусировки света и волокно для его направления. Стекло подходит и для того и для другого. Оно уже производится в огромных объёмах и не требует сложной обработки. Прозрачная керамика может оказаться ещё лучше».
Источник: science.compulenta.ru
http://sfiz.ru/news/fopen/otkryto_neozhidannoe_svo


Демонстрация Радиометрического опыта, при иллюстрации «давления света» и этим как бы повтора опыта Лебедева на старинной базе вертушки Крукса и использованием современного лазера.... вот.
https://youtu.be/OKWVYe1LWIc?t=21
https://www.youtube.com/watch?v=OKWVYe1LWIc
А, дело в том, что если все делать как в опыте Лебедева – движение или вращение «крылышек» отсутствует. То есть при достаточно глубоком вакууме, давление света наблюдал только Лебедев!
Что в связи с приведенными выше, новейшими открытиями свойств фотонов изумляет.
Причем изумление растет, еще в связи с недавним пролетом транзитом, первого межзвездного астероида 1I/Оумуамуа.
Казалось три зайца сами идут в руки, Мильнер может получить колоссальные дивиденды не сильно входя в расходы и получив все то что хотел, разогнав Наноспутник до 20%С, поскольку 1I/Оумуамуа летит гораздо медленнее и достаточно всего каких-то – 100км/с, что бы догнать и исследовать со всех сторон.
Так сказать эконом класс для исследований возможных инопланетян, которые сами к нам прилетели.
«Оумуамуа летит очень быстро — быстрее любого земного космического аппарата. Однако Андреас Хейн (Andreas M. Hein) и его коллеги считают, что догнать объект все же реально. Если запустить вдогонку аппарат, подобный тому, который создают ученые, работающие в рамках проекта Breakthrough Starshot - все те же Юрий Мильнер и Стивен Хокинг. А создают они миниатюрный космический парусник, который полетит к Альфе Центавра движимый лазерными лучами. Полетит гораздо быстрее Оумуамуа.
Хейн и его соратники в проекте «Лира» полагают: зонд « а ля Мильнер и Хокинг» догонит Оумуамуа менее чем за 30 лет. А если разгонится до 76 километров в секунду, то ему и 5 лет хватит.»
https://www.kp.ru/daily/26768/3801623/
Но, согласимся практично начинать с того что бы сдвинуть с места хотя бы легчайшее крылышко! И, продемонстрировать именно давление света, а не радиометрический опыт.
А что если
bykovsky
Человек
 
Сообщения: 1014
Зарегистрирован: 05.12.2007 20:08
Откуда: Казахстан


Вернуться в Текущий момент

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 3

cron